TiO₂/ZnO納米棒作為一種新型紫外探測復(fù)合材料,相比于常規(guī)的紫外探測方面的材料來說,TiO₂/ZnO納米棒的結(jié)晶質(zhì)量更好并且對于紫外光有著較高的吸收率,所以TiO₂/ZnO納米棒紫外探測器具有更高的信噪比,同時在弱信號的環(huán)境下,TiO₂/ZnO納米棒紫外探測器的靈敏度更高,而且TiO₂/ZnO復(fù)合納米材料具有較強的抗輻射性。這些優(yōu)勢是制備高性能的紫外探測器的前提,因此TiO₂/ZnO納米棒紫外探測器在高性能紫外探測器領(lǐng)域有著較大的研究價值和應(yīng)用價值。本文通過水熱法和溶膠-凝膠法制備了不同水熱時間和退火溫度的TiO₂/ZnO納米棒,并利用SEM、XRD等方法對其表面形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析。研究結(jié)果表明,當(dāng)水熱時間為5 h時,TiO₂/ZnO納米棒生長均勻有序,長度,直徑適中,ZnO的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)明顯,衍射角約為34.5°,c軸取向良好且結(jié)晶質(zhì)量優(yōu)秀。在得出最佳水熱時間為5 h的前提下,當(dāng)退火溫度為400℃時,... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Au/ZnO/TiO2/Au薄膜探測器光電性能曲線[21]

第1章緒論7壓為5V，在1041W的紫外光照射下，它顯示出開關(guān)電流比率為140，響應(yīng)度高達(dá)250A/W，而紅外和可見光幾乎沒有響應(yīng)。2015年，AMSelman等人[25]采用水熱法在FTO上合成TiO2納米線陣列，采用結(jié)晶法制備的ZnO改性。基于TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)的制造的紫外檢測器具有通過光電流比評估的高光電性能，已經(jīng)證明其達(dá)到4個數(shù)量級。通過分析實驗結(jié)果，得到圖1.2。（a）（b）圖1.2TiO2器件和TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)器件性能曲線[25]（a）TiO2器件和TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)器件的光譜響應(yīng)；（b）TiO2/ZnO雜化材料和純TiO2材料的紫外可見吸收光譜，插圖為TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)的能量圖圖1.2可以明顯表明異質(zhì)結(jié)中的內(nèi)置電場促進(jìn)了電子-空穴對的分離，導(dǎo)致大的光電流和高響應(yīng)度，其可以達(dá)到150A/W。與純TiO2器件和純ZnO器件相比，吸收光譜，透射光譜，反射光譜，PL光譜和光響應(yīng)的紅移提供了TiO2/ZnO器件的潛在應(yīng)用。2017年，SKMohanta等人[26]采用一種簡單的兩步水熱法設(shè)計異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)與涂有ZnO納米粒子的TiO2納米棒。采用水熱法合成了F摻雜氧化錫（FTO）導(dǎo)電玻璃上的TiO2納米棒，并通過兩步法制備了ZnO涂層。由此得到圖1.3。（a）（b）圖1.3TiO2NR和ZnO/TiO2納米棒的光電性能曲線[26]（a）I-V特性曲線（b）瞬態(tài)光電流響應(yīng)曲線結(jié)果表明，ZnO均勻分布在TiO2納米棒表面，形成良好連接的異質(zhì)結(jié)。PL研究

第1章緒論7壓為5V，在1041W的紫外光照射下，它顯示出開關(guān)電流比率為140，響應(yīng)度高達(dá)250A/W，而紅外和可見光幾乎沒有響應(yīng)。2015年，AMSelman等人[25]采用水熱法在FTO上合成TiO2納米線陣列，采用結(jié)晶法制備的ZnO改性。基于TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)的制造的紫外檢測器具有通過光電流比評估的高光電性能，已經(jīng)證明其達(dá)到4個數(shù)量級。通過分析實驗結(jié)果，得到圖1.2。（a）（b）圖1.2TiO2器件和TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)器件性能曲線[25]（a）TiO2器件和TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)器件的光譜響應(yīng)；（b）TiO2/ZnO雜化材料和純TiO2材料的紫外可見吸收光譜，插圖為TiO2/ZnO異質(zhì)結(jié)的能量圖圖1.2可以明顯表明異質(zhì)結(jié)中的內(nèi)置電場促進(jìn)了電子-空穴對的分離，導(dǎo)致大的光電流和高響應(yīng)度，其可以達(dá)到150A/W。與純TiO2器件和純ZnO器件相比，吸收光譜，透射光譜，反射光譜，PL光譜和光響應(yīng)的紅移提供了TiO2/ZnO器件的潛在應(yīng)用。2017年，SKMohanta等人[26]采用一種簡單的兩步水熱法設(shè)計異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)與涂有ZnO納米粒子的TiO2納米棒。采用水熱法合成了F摻雜氧化錫（FTO）導(dǎo)電玻璃上的TiO2納米棒，并通過兩步法制備了ZnO涂層。由此得到圖1.3。（a）（b）圖1.3TiO2NR和ZnO/TiO2納米棒的光電性能曲線[26]（a）I-V特性曲線（b）瞬態(tài)光電流響應(yīng)曲線結(jié)果表明，ZnO均勻分布在TiO2納米棒表面，形成良好連接的異質(zhì)結(jié)。PL研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]TiO2納米棒-ZnO納米片分級結(jié)構(gòu)的制備及光電性能[J]. 孫寶,張賽,蘇子亭,郝彥忠,杜靜文,裴娟,李英品.  功能材料. 2018(09)
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[3]ZnO納米棒的制備及紫外探測性能[J]. 方向明,范懷云,高世勇,萬永彪,張勇,矯淑杰,王金忠.  發(fā)光學(xué)報. 2018(03)
[4]籽晶層退火溫度對ZnO納米棒形貌及發(fā)光特性的影響[J]. 楊琴,羅勝耘,陳家榮.  半導(dǎo)體光電. 2018(01)
[5]水熱法制備TiO2-ZnO納米棒分級結(jié)構(gòu)及其光電性能研究[J]. 孫寶,張賽,杜靜文,郝彥忠,裴娟,李英品.  河北科技大學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[6]TiO2納米棒陣列的可控合成及其光電性能[J]. 趙宇龍,顧修全.  微納電子技術(shù). 2018(01)
[7]高分辨紫外電子轟擊互補金屬氧化物半導(dǎo)體器件的實驗研究[J]. 劉虎林,王興,田進(jìn)壽,賽小鋒,韋永林,溫文龍,王俊鋒,徐向晏,王超,盧裕,何凱,陳萍,辛麗偉.  物理學(xué)報. 2018(01)
[8]Ag/TiO2/ITO紫外探測器的制備及其光電性能[J]. 戴松喦,祁洪飛,劉大博,滕樂金,羅飛,田野,陳冬生.  航空材料學(xué)報. 2016(06)
[9]Au/ZnO/TiO2復(fù)合薄膜的制備及光電轉(zhuǎn)換性質(zhì)[J]. 王蕾,張春燕,張勝義.  化學(xué)研究. 2015(02)
[10]ZnO/TiO2納米復(fù)合光電轉(zhuǎn)換材料制備的研究進(jìn)展[J]. 付榮榮,陳玉靜,高善民.  微納電子技術(shù). 2014(11)

博士論文
[1]氧化物基納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備與應(yīng)用研究[D]. 陳鐸.山東大學(xué) 2018
[2]基于ZnO微米線發(fā)光及紫外探測器件的研制[D]. 趙斌.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2015

碩士論文
[1]新型TiO2/Au/TiO2復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備及光探測性的研究[D]. 陳美卉.大連理工大學(xué) 2017



本文編號：3236803